单分子反应扩散（smRD）：从单分子层面解析蛋白相互作用的创新突破

为解决传统方法在研究分子反应扩散时存在的局限，研究人员开展了单分子反应扩散（smRD）的研究。他们以人源无序蛋白为对象，用 Bayes-smRD 方法在单分子水平估算动力学参数，减少数据需求和样本光损伤，推动该领域发展。

　　研究人员提出从最快可获取的时间尺度，即单个光子到达的时刻，逐分子地捕捉反应扩散过程。他们以本质无序的人源蛋白质、连接组蛋白 H1.0 及其伴侣原胸腺素 α 为例进行说明，这些蛋白质在穿过共聚焦光斑时相互作用，在毫秒时间尺度上形成更大的三元复合物。最重要的是，单分子反应扩散（smRD）无需将分子捕获或限制在表面就能揭示单分子特性。研究人员在贝叶斯范式内实现了 smRD，并将其方法命名为 Bayes-smRD。Bayes-smRD 还避免了荧光相关光谱（FCS）分析长光子到达轨迹时固有的平均、整体结果。通过仅数千个光子到达、连续空间位置以及离散构象和光物理状态变化的数据学习，Bayes-smRD 在单分子层面估算动力学参数，所需数据比 FCS 等工具少两到三个数量级，从而显著减少样本光损伤。